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本课题基于Calvet原理，成功研制出一种测定微小药量含能材料燃烧热的新装置。该装置一改传统水当量法间接测量燃烧热的原理，成功克服了传统水当量法样品用量大、测试精度低、实验操作复杂、环境要求高等缺陷。该装置采用热电堆直接测量样品燃烧产生的热量，具有样品用量少、测试精度高、实验操作简单、稳定性和重复性好等优点。仪器配备完整的数据记录与处理系统，可连续在线记录数据，方便进行较长周期的实验。本课题的研究重点主要包括以下三个部分：
（1）基于Calvet原理的新型燃烧热测定装置的研制。在前期理论研究该方法可行的基础上，对新型燃烧热测定装置的各部件进行设计与加工，并完成组装。装置主要由五个部分构成，分别为温控系统、热电堆量热系统、电能标定系统、测量控制系统、微型氧弹装置。其中，为了符合Tian方程，减小由于热电堆外界面温度的升高带来的实验误差，仪器采用热容足够大的110L水浴作为外恒温槽。为保证较高的控温精度，内筒设计为带2mm空气夹层，有效体积为10L的铝桶。通过内外搅拌装置使温度恒定在25℃。热电堆量热系统由960对热电偶组成，具有较高的测试精度和灵敏度。为保证样品的完全燃烧和热量缓慢释放，获得平缓的热流曲线，本课题对不同结构的微型氧弹装置进行合理设计，最终选择了带有1.5mm空气层的不锈钢氧弹。
（2）基于Calvet原理的新型燃烧热测定装置的可靠性研究。为保证仪器的可靠性，对装置的恒温系统、测量控制系统进行计量校准。内筒控温精度可达5h内温度变化不大于0.001℃。从测试结果可以看出，被测值与标准值有很好的一致性，试验标准偏差可达0.0001，从而保证电能标定和热电堆量热系统的准确性。此外，利用电能标定和化学标定对装置的量热系数进行测量，结果表明电能标定和化学标定有着类似的现象，量热系数S值随着热源热量的增大而增大，这是由于当热量较大时，均热块吸收热量的速率相对较慢，均热块的温度升高，热电堆所测的E1小于实际的E值，导致S值增大。电能标定所得的量热系数S值为53.00，化学标定所得的量热系数S值为46.45，其原因在于两者的传热方式不一致。
（3）基于Calvet原理的新型燃烧热测定装置的应用。利用新型燃烧热测定装置，实现了对苯甲酸和丁二酸燃烧热测定，并通过计算得到了它们的标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓。结果表明，苯甲酸的热值为-(26462.904±31.212)J g-1，标准摩尔燃烧热为-(3231.687±3.812)kJ mol-1，标准摩尔燃烧焓为-(1992.277±3.812)kJ mol-1，标准摩尔生成焓为-(1619.783±3.812)kJ mol-1。丁二酸的热值为-(12654.450±22.535)J g-1，标准摩尔燃烧热为-(1495.159±3.244)kJ mol-1，标准摩尔燃烧焓为-(2749.327±3.244)kJ mol-1，标准摩尔生成焓为-(936.371±3.244)kJ mol-1，实验结果与标准热值和文献参考值都具有很好的一致性。
（1）基于Calvet原理的新型燃烧热测定装置的研制。在前期理论研究该方法可行的基础上，对新型燃烧热测定装置的各部件进行设计与加工，并完成组装。装置主要由五个部分构成，分别为温控系统、热电堆量热系统、电能标定系统、测量控制系统、微型氧弹装置。其中，为了符合Tian方程，减小由于热电堆外界面温度的升高带来的实验误差，仪器采用热容足够大的110L水浴作为外恒温槽。为保证较高的控温精度，内筒设计为带2mm空气夹层，有效体积为10L的铝桶。通过内外搅拌装置使温度恒定在25℃。热电堆量热系统由960对热电偶组成，具有较高的测试精度和灵敏度。为保证样品的完全燃烧和热量缓慢释放，获得平缓的热流曲线，本课题对不同结构的微型氧弹装置进行合理设计，最终选择了带有1.5mm空气层的不锈钢氧弹。
（2）基于Calvet原理的新型燃烧热测定装置的可靠性研究。为保证仪器的可靠性，对装置的恒温系统、测量控制系统进行计量校准。内筒控温精度可达5h内温度变化不大于0.001℃。从测试结果可以看出，被测值与标准值有很好的一致性，试验标准偏差可达0.0001，从而保证电能标定和热电堆量热系统的准确性。此外，利用电能标定和化学标定对装置的量热系数进行测量，结果表明电能标定和化学标定有着类似的现象，量热系数S值随着热源热量的增大而增大，这是由于当热量较大时，均热块吸收热量的速率相对较慢，均热块的温度升高，热电堆所测的E1小于实际的E值，导致S值增大。电能标定所得的量热系数S值为53.00，化学标定所得的量热系数S值为46.45，其原因在于两者的传热方式不一致。
（3）基于Calvet原理的新型燃烧热测定装置的应用。利用新型燃烧热测定装置，实现了对苯甲酸和丁二酸燃烧热测定，并通过计算得到了它们的标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓。结果表明，苯甲酸的热值为-(26462.904±31.212)J g-1，标准摩尔燃烧热为-(3231.687±3.812)kJ mol-1，标准摩尔燃烧焓为-(1992.277±3.812)kJ mol-1，标准摩尔生成焓为-(1619.783±3.812)kJ mol-1。丁二酸的热值为-(12654.450±22.535)J g-1，标准摩尔燃烧热为-(1495.159±3.244)kJ mol-1，标准摩尔燃烧焓为-(2749.327±3.244)kJ mol-1，标准摩尔生成焓为-(936.371±3.244)kJ mol-1，实验结果与标准热值和文献参考值都具有很好的一致性。